KR100806534B1 - Polyethylene moulding compound suitable as a pipe material with excellent processing properties - Google Patents
Polyethylene moulding compound suitable as a pipe material with excellent processing properties Download PDFInfo
- Publication number
- KR100806534B1 KR100806534B1 KR1020037004360A KR20037004360A KR100806534B1 KR 100806534 B1 KR100806534 B1 KR 100806534B1 KR 1020037004360 A KR1020037004360 A KR 1020037004360A KR 20037004360 A KR20037004360 A KR 20037004360A KR 100806534 B1 KR100806534 B1 KR 100806534B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- polymer
- weight
- ethylene
- ethylene polymer
- molding composition
- Prior art date
Links
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 title claims abstract description 65
- -1 Polyethylene Polymers 0.000 title abstract description 11
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 title abstract description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 title abstract description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 title description 6
- 239000000206 moulding compound Substances 0.000 title 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 58
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims abstract description 43
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 37
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 20
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 claims abstract description 16
- 230000002902 bimodal effect Effects 0.000 claims abstract description 16
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 14
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims abstract description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 16
- VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 1-Butene Chemical compound CCC=C VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 8
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 claims description 7
- LIKMAJRDDDTEIG-UHFFFAOYSA-N 1-hexene Chemical compound CCCCC=C LIKMAJRDDDTEIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- WSSSPWUEQFSQQG-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-1-pentene Chemical compound CC(C)CC=C WSSSPWUEQFSQQG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 4
- YWAKXRMUMFPDSH-UHFFFAOYSA-N pentene Chemical compound CCCC=C YWAKXRMUMFPDSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000005336 cracking Methods 0.000 claims description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 5
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 4
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 4
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 239000010408 film Substances 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 3
- KWKAKUADMBZCLK-UHFFFAOYSA-N 1-octene Chemical compound CCCCCCC=C KWKAKUADMBZCLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 2
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000007665 sagging Methods 0.000 description 2
- 229920006126 semicrystalline polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 239000004705 High-molecular-weight polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 239000002216 antistatic agent Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 description 1
- 238000005227 gel permeation chromatography Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 239000012760 heat stabilizer Substances 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 230000000415 inactivating effect Effects 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000004611 light stabiliser Substances 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N n-Octanol Natural products CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000847 nonoxynol Polymers 0.000 description 1
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 239000012744 reinforcing agent Substances 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 239000012815 thermoplastic material Substances 0.000 description 1
- 150000003623 transition metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
- C08L23/08—Copolymers of ethene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
- C08L23/08—Copolymers of ethene
- C08L23/0807—Copolymers of ethene with unsaturated hydrocarbons only containing four or more carbon atoms
- C08L23/0815—Copolymers of ethene with unsaturated hydrocarbons only containing four or more carbon atoms with aliphatic 1-olefins containing one carbon-to-carbon double bond
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L9/00—Rigid pipes
- F16L9/12—Rigid pipes of plastics with or without reinforcement
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
- C08L2205/025—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group containing two or more polymers of the same hierarchy C08L, and differing only in parameters such as density, comonomer content, molecular weight, structure
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S138/00—Pipes and tubular conduits
- Y10S138/07—Resins
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/13—Hollow or container type article [e.g., tube, vase, etc.]
- Y10T428/1352—Polymer or resin containing [i.e., natural or synthetic]
- Y10T428/139—Open-ended, self-supporting conduit, cylinder, or tube-type article
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
Abstract
본 발명은, 벽 두께가 두꺼운 거대 내경 파이프를 제조하는 데 특히 적합하고, 제1 에틸렌 중합체(A)와 제2 에틸렌 중합체(B)로 제조된 중합체 성형 조성물로서,The present invention is a polymer molding composition which is particularly suitable for producing a large inner diameter pipe having a thick wall thickness and which is made of a first ethylene polymer (A) and a second ethylene polymer (B),
성형 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여, 각각 제1 에틸렌 중합체(A)를 55 내지 75중량%의 양으로 포함하고 제2 에틸렌 중합체(B)를 25 내지 45중량%의 양으로 포함하며, Based on the total weight of the molding composition, each comprising the first ethylene polymer (A) in an amount of 55 to 75 weight percent and the second ethylene polymer (B) in an amount of 25 to 45 weight percent,
제1 에틸렌 중합체(A)가 에틸렌과 공단량체로서의 전체 탄소수 4 내지 10의 1-올레핀과의 공중합체이고, 공단량체의 비율이 0.2 내지 5중량%[제1 에틸렌 중합체(A)의 중량을 기준으로 함]이며, 광범위한 이정 몰질량 분포(bimodal molar mass distribution)를 갖고,The first ethylene polymer (A) is a copolymer of ethylene and 1-olefins having a total of 4 to 10 carbon atoms as a comonomer, and the proportion of the comonomer is 0.2 to 5% by weight [based on the weight of the first ethylene polymer (A) Has a broad bimodal molar mass distribution,
제2 에틸렌 중합체(B)가 에틸렌 단위와 탄소수 4 내지 10의 1-올레핀으로 제조된 공중합체이며, 이정 몰질량 분포가 제1 에틸렌 중합체(A)의 이정 몰질량 분포와는 상이한, 중합체 성형 조성물에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이러한 성형 조성물로 제조한 고강도 파이프 및 가스 또는 물을 수송하기 위한 이의 용도에 관한 것이다.The polymer molding composition in which the second ethylene polymer (B) is a copolymer prepared from ethylene units and 1 to olefins of 4 to 10 carbon atoms, and the bimodal molar mass distribution is different from the bimodal molar mass distribution of the first ethylene polymer (A). It is about. The invention also relates to high strength pipes made from such molding compositions and their use for the transport of gas or water.
폴리에틸렌 성형 조성물, 파이프 재료 및 에틸렌 중합체Polyethylene Molding Compositions, Pipe Materials and Ethylene Polymers
Description
본 발명은 제1 에틸렌 중합체(A)와 제2 에틸렌 중합체(B)로 제조된 중합체 성형 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 성형 조성물의 가공 특성은 벽 두께가 두꺼운 거대 내경 파이프를 제조하는 데 특히 적합하다.The present invention relates to a polymer molding composition made from a first ethylene polymer (A) and a second ethylene polymer (B). The processing properties of the molding compositions of the invention are particularly suitable for producing large inner diameter pipes with thick wall thicknesses.
폴리에틸렌은 파이프, 예를 들면, 가스 수송 또는 물 수송 시스템을 제조하는 데 광범위하게 사용되는데, 이는 이러한 종류의 파이프가 높은 기계적 강도, 높은 내부식성 및 우수한 장기간 내성을 갖는 재료를 필요로 하기 때문이다. 다수의 공개문헌에는 매우 다양한 특성을 갖는 재료 및 이들의 제조방법이 기재되어 있다.Polyethylene is widely used to make pipes, such as gas transport or water transport systems, because this kind of pipe requires materials with high mechanical strength, high corrosion resistance and good long term resistance. Many publications describe materials with a wide variety of properties and methods for their preparation.
유럽 공개특허공보 제603,935호에는, 폴리에틸렌을 기본으로 하고 이정 몰질량 분포를 가지며 특히 파이프의 제조에 적합한 성형 조성물이 이미 기재되어 있었다. 그러나, 당해 문헌의 성형 조성물로 제조한 파이프는 내압에 대한 이들의 장기간 내성, 이들의 응력 내균열성, 이들의 저온 노치 충격 강도 및 급속한 균열 전파에 대한 이들의 내성과 관련하여 매우 불충분하다.EP-A-603,935 has already described molding compositions based on polyethylene and having a bimodal molar mass distribution, in particular suitable for the production of pipes. However, pipes made from the molding compositions of this document are very insufficient with regard to their long term resistance to internal pressure, their stress crack resistance, their low temperature notch impact strength and their resistance to rapid crack propagation.
기계적 특성이 균형잡힘에 따라 이들 특성이 이상적으로 조합된 파이프를 수득하기 위해서는 몰질량 분포가 훨씬 더 광범위한 중합체를 사용하여야 한다. 이러한 종류의 중합체는 미국 특허 제5,338,589호에 기재되어 있고, 이는 국제 공개공보 제WO 91/18934호에 공지되어 있는 고활성 지글러 촉매를 사용하여 제조되며, 여기서 사용되는 마그네슘 알콕사이드는 겔 형태의 현탁액이다.As mechanical properties are balanced, polymers with a much wider molar mass distribution should be used to obtain pipes that ideally combine these properties. Polymers of this kind are described in US Pat. No. 5,338,589, which is prepared using a high activity Ziegler catalyst known from WO 91/18934, wherein the magnesium alkoxide used is a suspension in the form of a gel. .
공지된 성형 조성물의 가공성과 관련한 단점은 이들의 용융 강도가 너무 낮다는 것이다. 이는 파이프를 제조하기 위해 가공하는 동안 특히 뚜렷하다. 당해 가공 동안의 명백한 특정한 위험은, 예를 들면, 진공 구경 측정 장치에서 파이프의 용융 또는 강화 도중에 파이프가 개열된다는 것이다. 또한, 낮은 용융 강도는 종종 압출 가공의 지속적인 불안정을 초래한다. 추가로, 공지된 성형 조성물을 가공하는 경우, 벽 두께가 두꺼운 파이프를 압출하는 동안 새깅(sagging)의 문제가 제기된다. 이러한 문제는, 열가소성 재료로부터 파이프의 강화에 요구되는 전체 시간이 수시간에 달하고 용융물의 사 중량(dead weight)이 파이프 전체 둘레에서 측정한 불균일한 벽 두께를 유발하기 때문에, 산업적 제조 과정을 충족시킬 수 없다. A disadvantage associated with the processability of known molding compositions is that their melt strength is too low. This is particularly evident during processing to produce the pipes. A particular particular risk during this processing is that the pipes are cleaved during melting or strengthening of the pipes, for example in a vacuum calibration device. In addition, low melt strength often leads to continuous instability of the extrusion process. In addition, when processing known molding compositions, the problem of sagging arises during the extrusion of thick wall pipes. This problem is likely to meet industrial manufacturing processes because the total time required to reinforce the pipe from thermoplastic material can reach several hours and the dead weight of the melt will cause uneven wall thicknesses measured around the entire pipe. Can not.
따라서, 본 발명의 목적은, 제조 도중에 파이프의 개열 위험성과 새깅 문제가 없는 동시에 파이프의 품질 기준, 예를 들면, 내압에 대한 장기간 내성, 높은 응력 내균열성, 저온 노치 충격 강도 및 급속한 균열 전파에 대한 높은 내성을 충족시키기에 충분한 기계적 특성과 제품 균질성을 갖는 벽 두께가 두꺼운 거대 내경 파이프의 제조에 사용될 수 있는 충분히 높은 용융 강도를 갖는 폴리에틸렌 성형 조성물을 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to avoid the risk of cracking and sagging of pipes during manufacture, while at the same time providing for pipe quality standards such as long-term resistance to internal pressure, high stress crack resistance, low temperature notch impact strength and rapid crack propagation. It is to provide a polyethylene molding composition having a sufficiently high melt strength that can be used for the manufacture of large inner diameter pipes with thick wall thicknesses with mechanical properties and product homogeneity sufficient to meet high resistance to.
본 발명의 목적은, 성형 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여, 각각 제1 에틸렌 중합체(A)를 55 내지 75중량%의 양으로 포함하고 제2 에틸렌 중합체(B)를 25 내지 45중량%의 양으로 포함하며, It is an object of the present invention, based on the total weight of the molding composition, to respectively comprise the first ethylene polymer (A) in an amount of 55 to 75% by weight and the second ethylene polymer (B) in an amount of 25 to 45% by weight Including,
제1 에틸렌 중합체(A)가 에틸렌과 공단량체로서의 전체 탄소수 4 내지 10의 1-올레핀과의 공중합체이고, 공단량체의 비율이 0.2 내지 5중량%[제1 에틸렌 중합체(A)의 중량을 기준으로 함]이며, 광범위한 이정 몰질량 분포(bimodal molar mass distribution)를 갖고,The first ethylene polymer (A) is a copolymer of ethylene and 1-olefins having a total of 4 to 10 carbon atoms as a comonomer, and the proportion of the comonomer is 0.2 to 5% by weight [based on the weight of the first ethylene polymer (A) Has a broad bimodal molar mass distribution,
제2 에틸렌 중합체(B)가 에틸렌 단위와 탄소수 4 내지 10의 1-올레핀으로 제조된 공중합체이며, 이정 몰질량 분포가 제1 에틸렌 중합체(A)의 이정 몰질량 분포와는 상이함을 특징으로 하는, 도입부에서 언급한 종류의 성형 조성물에 의해 달성된다.The second ethylene polymer (B) is a copolymer prepared from ethylene units and 1 to olefins of 4 to 10 carbon atoms, and the bimodal molar mass distribution is different from the bimodal molar mass distribution of the first ethylene polymer (A). By means of a molding composition of the kind mentioned in the introduction.
본 발명의 성형 조성물은 서로 별도로 제조된 혼합 성분인 제1 에틸렌 중합체(A)와 제2 에틸렌 중합체(B)를 압출기에서 압출기 블렌드의 형태로 혼합함으로써 제조된다.The molding composition of the present invention is prepared by mixing the first ethylene polymer (A) and the second ethylene polymer (B), which are separately prepared mixed components, in the form of an extruder blend in an extruder.
본 발명의 목적을 근거로 하는 요구 품질 기준에 따르는 파이프의 제조에 사용될 수 있는 본 발명의 성형 조성물은 바람직하게는, 밀도(23℃의 온도에서 측정)가 0.94 내지 0.96g/cm3인 제1 에틸렌 중합체(A)를 포함하고, 이정 몰질량 분포가 광범위하며, 제1 에틸렌 중합체(A)에서 저분자량 분획과 고분자량 분획 사이의 비가 0.5 내지 2.0, 바람직하게는 0.8 내지 1.8이다. 본 발명에 따르면, 제1 에틸렌 중합체(A)는 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센 또는 4-메틸-1-펜텐 등의 소량의 기타 공단량체 단위를 함유한다. The molding compositions of the invention which can be used for the production of pipes according to the required quality criteria based on the object of the invention preferably have a first density having a density (measured at a temperature of 23 ° C.) of 0.94 to 0.96 g / cm 3 . It comprises an ethylene polymer (A), has a broad molar mass distribution, and the ratio between the low molecular weight fraction and the high molecular weight fraction in the first ethylene polymer (A) is from 0.5 to 2.0, preferably from 0.8 to 1.8. According to the invention, the first ethylene polymer (A) contains small amounts of other comonomer units such as 1-butene, 1-pentene, 1-hexene or 4-methyl-1-pentene.
제1 에틸렌 중합체(A)의 이정성(bimodality)은, 2개의 별개의 중합반응 단계에서 형성된 중합체의 ISO/R 1191에 따르는 점도 수(VN)를 이용하여 2개의 개별적인 몰질량 분포의 무게 중심 위치의 척도라고 설명할 수 있다. 제1 중합반응 단계에서 형성된 저분자량 폴리에틸렌의 VN1은 40 내지 80cm3/g인 반면, 최종 생성물의 VNtotal은 350 내지 450cm3/g의 범위이다. 제2 중합반응 단계에서 형성된 고분자량 폴리에틸렌의 VN2는 다음 수학식으로부터 계산할 수 있다:The bimodality of the first ethylene polymer (A) is based on the center of gravity position of the two individual molar mass distributions using the viscosity number (VN) according to ISO / R 1191 of the polymer formed in the two separate polymerization stages. It can be described as a measure. The VN 1 of the low molecular weight polyethylene formed in the first polymerization step is 40 to 80 cm 3 / g, while the VN total of the final product is in the range of 350 to 450 cm 3 / g. The VN 2 of the high molecular weight polyethylene formed in the second polymerization step can be calculated from the following equation:
위의 수학식 1에서,In
w1은, 두 단계 모두에서 형성되고 이정 몰질량 분포를 갖는 폴리에틸렌의 전체 중량을 기준으로 하여 중량%로 측정한 제1 단계에서 형성된 저분자량 폴리에틸렌의 중량 비율이다. VN2에 대해 계산된 값은 통상 500 내지 880cm3/g이다.w 1 is the weight ratio of the low molecular weight polyethylene formed in the first step, measured in weight percent based on the total weight of the polyethylene formed in both steps and having a bimodal molar mass distribution. The value calculated for VN 2 is usually 500 to 880 cm 3 / g.
제1 에틸렌 중합체(A)는 당해 단량체를 현탁액, 용액 또는 가스 상에서 20 내지 120℃의 온도, 2 내지 60bar의 압력 및 전이 금속 화합물 및 오가노알루미늄 화합물로 이루어진 지글러 촉매의 존재하에서 중합반응시켜 수득한다. 중합반응은 2단계로 실시할 수 있고, 각각의 단계에 수소를 사용하여 생성될 중합체의 몰질량을 조절할 수 있다.The first ethylene polymer (A) is obtained by polymerizing the monomer in a suspension, solution or gas in the presence of a Ziegler catalyst consisting of a temperature of 20 to 120 ° C., a pressure of 2 to 60 bar and a transition metal compound and an organoaluminum compound. . The polymerization can be carried out in two stages, and hydrogen can be used in each stage to control the molar mass of the polymer to be produced.
따라서, 본 발명에 따르면, 제1 에틸렌 중합체(A)가 제조되고, 이는 제1 에틸렌 중합체(A)의 전체 중량을 기준으로 하여, 성분(A1)으로서 저분자량 단독중합체를 35 내지 65중량%의 양으로 함유하고 성분(A2)으로서 고분자량 공중합체를 65 내지 35중량%의 양으로 함유한다.Thus, according to the invention, a first ethylene polymer (A) is produced, which is based on the total weight of the first ethylene polymer (A), 35 to 65% by weight of the low molecular weight homopolymer as component (A 1 ) And in a quantity of 65 to 35% by weight as a component (A 2 ).
성분(A1)의 저분자량 단독중합체는 점도 수(VNA1)이 40 내지 90cm3/g이고, MFRA1 190/2.16이 40 내지 2000dg/분의 범위이다. 본 발명에 따르면, 성분(A1 )의 저분자량 단독중합체의 밀도(dA1)은 최대 0.965g/cm3 이하이다.The low molecular weight homopolymer of component (A 1 ) has a viscosity number (VN A1 ) of 40 to 90 cm 3 / g and MFR A1 190 / 2.16 in the range of 40 to 2000 dg / min. According to the invention, the density (d A1 ) of the low molecular weight homopolymer of component (A 1 ) is at most 0.965 g / cm 3 or less.
대조적으로, 성분(A2)의 고분자량 공중합체는 점도 수(VNA2)가 500 내지 1000cm3/g의 범위이고, 밀도(dA2)가 0.922 내지 0.944g/cm3의 범위이다. In contrast, high molecular weight copolymer of component (A 2) has a viscosity number (VN A2) in the range of 500 to 1000cm 3 / g, a density in the range of (d A2) is 0.922 to 0.944g / cm 3.
반결정질 폴리에틸렌 중의 공단량체 분포를 측정하는 매우 유용한 도구는 예비 TREF(온도 상승 유출 분별화)이다. 이는 문헌[참조: Polym. Prep. A, Chem. Soc. - Polym. Chem. Div., 18, 182(1977), L. Wild and T. Ryle, the title: "Crystallization distribution in Polymers: A new analytical technique"]에 기재되어 있다. 이러한 분별 방법은, 중합체의 개개 성분이 폴리에틸렌 속에서 결정화되어 당해 반결정질 중합체를 결정체 박막 두께의 단순한 작용인 각종 분획으로 분리하는 능력을 기초로 한다. A very useful tool for measuring comonomer distribution in semicrystalline polyethylene is preliminary TREF (temperature rise effluent fractionation). This is described in Polym. Prep. A, Chem. Soc. Polym. Chem. Div., 18, 182 (1977), L. Wild and T. Ryle, the title: "Crystallization distribution in Polymers: A new analytical technique". This fractionation method is based on the ability of individual components of the polymer to crystallize in polyethylene to separate the semicrystalline polymer into various fractions, which is a simple function of the crystalline thin film thickness.
도 1은 본 발명의 성형 조성물에서 제1 에틸렌 중합체(A)로서 전형적으로 사용된 공중합체의 78℃에서의 TREF 분획의 겔 투과 크로마토그래피 연구 결과를 나타낸다.1 shows the results of gel permeation chromatography studies of TREF fractions at 78 ° C. of copolymers typically used as first ethylene polymer (A) in the molding compositions of the invention.
참조 번호(1)로 지시된 피크는 78℃에서 가용성인 저분자량의 고결정질 PE 분획을 나타내고, 참조 번호(2)의 피크는 공단량체 함량이 높은 고분자량 분획을 나타내며, 여기서 당해 분획은 결정체 박막 사이의 다수의 "결합 분자" 및 매우 높은 응력 내균열성이란 용어로 표시된 본 발명의 성형 조성물의 품질에 기여한다. 따라서, 예비 TREF로부터 78℃의 온도에서 분획 중의 성분(A2)의 고분자량 공중합체는 중량 평균(MW)으로 표시한 평균 몰질량이 180,000g/mol 이상이다.The peak indicated by (1) represents a low molecular weight, high crystalline PE fraction that is soluble at 78 ° C., and the peak of (2) represents a high molecular weight fraction with a high comonomer content, where the fraction is a crystalline thin film. It contributes to the quality of the molding compositions of the present invention, denoted by the term " binding molecule " and very high stress crack resistance therebetween. Therefore, the high molecular weight copolymer of component (A 2 ) in the fraction at a temperature of 78 ° C. from the preliminary TREF has an average molar mass of 180,000 g / mol or more, expressed by weight average (M W ).
본 발명의 성형 조성물에 존재하는 제2 에틸렌 중합체(B)는, 이정 몰질량 분포를 갖고 MFRB 190/5가 0.09 내지 0.19dg/분의 범위이며 밀도(dB)가 0.94 내지 0.95g/cm3의 범위이고 점도 수(VNB)가 460 내지 520cm3/g의 범위인 에틸렌의 공중합체이다.The second ethylene polymer (B) present in the molding composition of the present invention has a bimodal molar mass distribution, MFR B 190/5 is in the range of 0.09 to 0.19 dg / min, and density (d B ) is 0.94 to 0.95 g / cm It is a copolymer of ethylene having a range of 3 and a viscosity number (VN B ) of 460 to 520 cm 3 / g.
따라서, 본 발명에 따르면, 제2 에틸렌 중합체(B)는, 지글러 촉매의 존재하에 반응기 블렌드의 형태로 제조되고, 제2 에틸렌 중합체(B)의 전체 중량을 기준으로 하여, 성분(B1)으로서 초고분자량 에틸렌 단독중합체를 15 내지 40중량%의 양으로 포함하고 성분(B2)으로서 공단량체로서 1-부텐, 1-헥센 또는 1-옥텐을 1 내지 15중량% 양으로 함유하는 저분자량 공중합체를 60 내지 85중량%의 양으로 포함한다. 성분(B1)의 초고분자량 에틸렌 단독중합체는 점도 수(VNB1)가 1000 내지 2000cm3/g의 범위이고, 성분(B2)의 저분자량 공중합체는 점도 수(VNB2)가 80 내지 150cm3/g의 범위이다.Thus, according to the invention, the second ethylene polymer (B) is prepared in the form of a reactor blend in the presence of a Ziegler catalyst and based on the total weight of the second ethylene polymer (B) as component (B 1 ) Low molecular weight copolymer containing ultra high molecular weight ethylene homopolymer in an amount of 15 to 40% by weight and containing 1-butene, 1-hexene or 1-octene in an amount of 1 to 15% by weight as comonomer as component (B 2 ) In an amount of 60 to 85% by weight. The ultrahigh molecular weight ethylene homopolymer of component (B 1 ) has a viscosity number (VN B1 ) in the range of 1000 to 2000 cm 3 / g, and the low molecular weight copolymer of component (B 2 ) has a viscosity number (VN B2 ) of 80 to 150 cm It is in the range of 3 / g.
파이프를 제조하기 위한 본 발명의 성형 조성물은 또한 제1 에틸렌 중합체(A)와 제2 에틸렌 중합체(B) 이외에 기타 첨가제를 포함할 수 있다. 이들 첨가제의 예는, 성형 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여, 0 내지 10중량%, 바람직하게는 0 내지 5중량%의 양으로 존재하는 열 안정화제, 산화방지제, UV 흡수제, 광 안정화제, 금속 불활성화제, 과산화물을 분해시키는 화합물 또는 염기성 보조안정화제, 및 또한 0 내지 50중량%의 전체 양으로 존재하는 충전제, 보강제, 가소화제, 윤활제, 유화제, 안료, 광택제, 방염제, 정전기방지제, 발포제 또는 이들의 배합물이다.The molding compositions of the invention for producing pipes may also comprise other additives in addition to the first ethylene polymer (A) and the second ethylene polymer (B). Examples of these additives are heat stabilizers, antioxidants, UV absorbers, light stabilizers, metals present in an amount of 0 to 10% by weight, preferably 0 to 5% by weight, based on the total weight of the molding composition. Inactivating agents, compounds or basic co-stabilizing agents which decompose peroxides, and also fillers, reinforcing agents, plasticizers, lubricants, emulsifiers, pigments, varnishes, flame retardants, antistatic agents, foaming agents or these which are present in a total amount of 0 to 50% by weight. Is a blend of.
본 발명의 성형 조성물로부터 파이프를 제조하는 방식은 성형 조성물을 먼저 압출기 속에서 200 내지 250℃의 온도로 성형한 다음, 환상 다이를 통해 압출시켜 냉각시키는 것이다. 본 발명의 성형 조성물로 제조한 파이프는 통상 DIN 8074에 따르는 모든 가압 부류에 적합하다. A way of making pipes from the molding composition of the present invention is to cool the molding composition by first molding it in a extruder at a temperature of 200 to 250 ° C. and then extruding it through an annular die. Pipes made from the molding compositions of the invention are usually suitable for all pressurized classes according to DIN 8074.
파이프를 수득하기 위한 가공에 있어서, 부드러운 공급물 영역을 갖는 통상의 일축 압출기를 사용하거나, 미세하게 홈이 파인 배럴을 갖고 운송 작용과 함께 공급물을 갖는 고성능 압출기를 사용할 수 있다. 당해 축은 통상 길이 25 내지 30D(D=Φ)의 분해 축으로서 고안된다. 분해 축은, 용융물 속의 온도 차이를 균등하게 하고 전단에 의해 생성된 이완 응력을 분산시키기 위해 의도되는 계량 영역을 갖는다.In processing for obtaining pipes, conventional single screw extruders with smooth feed zones can be used, or high performance extruders with finely slotted barrels and with feed action with feed action. The axis is usually designed as an decomposition axis of length 25 to 30D (D = Φ). The decomposition axis has a metering area intended to equalize the temperature difference in the melt and to dissipate the relaxation stresses created by shearing.
압출기로부터 배출되는 용융물을 먼저 환상 횡단면 주위의 원뿔상으로 배열된 홀로 분포시킨 다음, 나선 주축 분포기 또는 스크린 팩으로 주축/다이 환 배합물에 공급한다. 요구되는 경우, 다이 배출 전에 용융물 스트림이 균일하게 되도록 설치된 조절기 환 또는 기타 구조 부재가 존재할 수 있다.The melt exiting the extruder is first distributed into cones arranged conically around the annular cross section and then fed to the spindle / die ring blend in a spiral spindle distributor or screen pack. If desired, there may be regulator rings or other structural members installed such that the melt stream is uniform prior to die evacuation.
진공 구경 측정은 유리하게는 거대 파이프 직경을 수득하기 위한 구경 측정 및 냉각에 사용된다. 실제적인 형상화 공정은 열 분산을 향상시키기 위해 비철 금속으로 제조된 슬롯화 구경 측정기 슬리브를 사용하여 수행한다. 입구 속에 도입된 수막은 결정체 융점을 저하시키기 위해 파이프 표면의 급속한 냉각에 사용되고, 또한 마찰력을 감소시키는 윤활 막으로서 사용된다. 냉각부의 전체 길이(L)는, 온도가 15 내지 20℃인 물을 사용하여 온도가 220℃인 용융물을 파이프 내부 표면 온도가 85℃ 이하로 되도록 충분히 냉각시키고자 하는 가정을 기초로 하여 판단한다.Vacuum calibration is advantageously used for calibration and cooling to obtain large pipe diameters. The actual shaping process is performed using a slotted calibrator sleeve made of nonferrous metal to improve heat dissipation. The water film introduced into the inlet is used for rapid cooling of the pipe surface in order to lower the crystal melting point and also as a lubricating film to reduce the frictional force. The total length L of the cooling section is determined based on the assumption that the melt having a temperature of 220 ° C. is sufficiently cooled to have a pipe internal surface temperature of 85 ° C. or less using water having a temperature of 15 to 20 ° C.
응력 내균열성은 유럽 공개특허공보 제436 520호에 이미 공지되어 있는 특징이다. 느린 균열 전파 공정은 실질적으로 분자량 구조 파라미터, 예를 들면, 몰질량 분포 및 공단량체 분포에 의해 영향을 받을 수 있다. 결합 분자 또는 연결 분자로서 일컬어지는 것들의 개수는 먼저 중합체의 쇄 길이에 의해 측정된다. 반결정질 중합체의 형태는 또한, 결정체 박막의 두께가 단쇄 측쇄의 도입에 의해 영향을 받을 수 있기 때문에, 공단량체의 도입에 의해 조절된다. 이는 공중합체에서 결합 분자 또는 연결 분자로서 공지되어 있는 당해 수가 비교가능한 쇄 길이를 갖는 단독중합체보다 더욱 높다는 것을 의미한다.Stress crack resistance is a feature already known from EP-A-436 520. Slow crack propagation processes can be substantially influenced by molecular weight structural parameters such as molar mass distribution and comonomer distribution. The number of what is called a binding molecule or linking molecule is first measured by the chain length of the polymer. The shape of the semicrystalline polymer is also controlled by the introduction of comonomers, since the thickness of the crystalline thin film can be affected by the introduction of short chain side chains. This means that the number of those known in the copolymer as binding molecules or linking molecules is higher than homopolymers with comparable chain lengths.
본 발명의 성형 조성물의 응력 내균열성 FNCT는 내부 시험 방법으로 측정한다. 당해 실험 방법은 문헌[참조: M. Fleissner in Kunststoffe 77 (1987), pp. 45 et seq.]에 기재되어 있다. 당해 공개문헌은, 주변 노치를 갖는 시험 시료에 대한 장기간 시험에서 느린 균열 전파의 측정치와 ISO 1167에 따르는 장기간 유체역학적 강도 시험의 취성 변형체 사이에는 관련성이 있음을 나타낸다. 노치(1.6mm, 면도날)는 균열 개시 시간을 단축시키고, 따라서 95℃의 온도에서 4.0MPa의 인장 응력으로 응력 균열 촉진 매질로서 작용하는 2% 농도의 아르코팔(Arkopal) N100 세정제 수용액에서 정지 시간을 단축시킨다. 당해 시료는 두께 10mm의 가압 플라크로부터 체적 10×10×90mm의 3개 시험 시료를 절단하여 제조한다. 당해 목적을 위해 특별히 제조한 노칭 장치(플라이쓰너 공보의 도 5 참조) 속의 면도날은 시험 시료의 중심에 깊이 1.6mm의 주변 노치를 제공하기 위해 사용된다.The stress crack resistance FNCT of the molding composition of the present invention is measured by an internal test method. This experimental method is described in M. Fleissner in Kunststoffe 77 (1987), pp. 45 et seq. This publication shows that there is a relationship between measurements of slow crack propagation in long term tests on test samples with peripheral notches and brittle variants of long term hydrodynamic strength tests according to ISO 1167. The notch (1.6 mm, razor blade) shortens the crack initiation time, thus reducing the down time in an aqueous solution of Arkopal N100 detergent at 2% concentration which acts as a stress crack promoting medium with a tensile stress of 4.0 MPa at a temperature of 95 ° C. Shorten it. The samples were prepared by cutting three test samples of volume 10 × 10 × 90 mm from pressurized plaques having a thickness of 10 mm. A razor blade in a notching device (see FIG. 5 of the Plyner publication) manufactured specifically for this purpose is used to provide a peripheral notch of 1.6 mm depth in the center of the test sample.
본 발명의 성형 조성물의 파괴 인성(aFM)은 또한, 두께 10mm의 가압 플라크로부터 절단된, 체적 10×10×80mm의 시험 시료에 대한 내부 시험 방법으로 측정한다. 상술된 노칭 장치의 면도날은 6개의 이들 시험 시료에 깊이 1.6mm의 중심 노치를 제공하기 위해 사용된다. 당해 시험을 실시하는 방법은 실질적으로 개질된 시험 시료와 개질된 내충격 기하학적 특성(지지체 사이의 거리)를 사용하는 ISO 179 챠피(Charpy) 시험 공정에 상응한다. 시험 시료 모두를 2 내지 3시간 동안 0℃의 시험 온도로 조절한다. 이어서, 시험 시료를 지체 없이 ISO 179에 따르는 진자 충격 시험기의 지지체로 이동시킨다. 지지체 사이의 거리는 60mm이다. 2J 햄머를 160℃의 낙하 각도, 225mm의 진자 길이 및 2.93m/초의 충격 속도로 낙하 투하한다. 시험을 평가하기 위해, 지수(mJ/mm2)는 소비된 충격 에너지와 노치(aFM)에서의 초기 단면적으로부터 계산한다. 전체 평균을 위한 기초로서 사용될 수 있는 유일한 값은 완전한 파괴 및 힌지 파괴(ISO 179)에 대한 것들이다.The fracture toughness (aFM) of the molding composition of the present invention is also measured by an internal test method for a test sample of 10 × 10 × 80 mm in volume cut from a 10 mm thick press plaque. The razor blade of the notching device described above is used to provide a central notch of 1.6 mm depth to six of these test samples. The method of conducting this test corresponds to an ISO 179 Charpy test process using substantially modified test samples and modified impact geometric properties (distance between supports). All test samples are adjusted to a test temperature of 0 ° C. for 2-3 hours. The test sample is then transferred to the support of the pendulum impact tester according to ISO 179 without delay. The distance between the supports is 60 mm. The 2J hammer is dropped at a drop angle of 160 ° C., a pendulum length of 225 mm and an impact speed of 2.93 m / sec. To evaluate the test, the index (mJ / mm 2 ) is calculated from the impact energy consumed and the initial cross-sectional area at the notch (a FM ). The only values that can be used as the basis for the overall mean are those for complete fracture and hinge failure (ISO 179).
전단 점도는 중합체 용융물의 특히 매우 중요한 특징이고, 파이프를 수득하기 위해 용융된 형태로 압출된 중합체의 유동 특성을 나타내며, 이들 특성은 본 발명에 따라서 매우 결정적이다. 이는 ISO 6721-10, 파트 10에 따라 원추형 플레이트 유량측정기(RDS 시험) 속에서 진동 전단 유동시에 최초에 각 주파수 0.001rad/s와 용융 온도 190℃에서, 및 이어서 동일한 온도에서 각 주파수 100rad/s에서 측정한다. 이어서, 측정된 2개의 값을 서로 상호관련시켜 점도 비[η(0.001)/η(100)]를 수득하고, 본 발명에 따르는 점도 비는 100 이상이다.Shear viscosity is a particularly very important feature of the polymer melt and represents the flow properties of the polymer extruded in molten form to obtain a pipe, these properties being very critical according to the invention. This is initially performed at oscillatory shear flow in a conical plate flow meter (RDS test) in accordance with ISO 6721-10, part 10, at an initial frequency of 0.001 rad / s and at a melting temperature of 190 ° C., and then at each frequency of 100 rad / s Measure The two measured values are then correlated with each other to obtain a viscosity ratio [η (0.001) / η (100)], the viscosity ratio according to the invention being at least 100.
다음 실시예는 당업자를 위해 종래 기술과 비교하여 본 발명의 상세한 설명과 이의 이점을 추가로 설명하기 위한 것이다.The following examples are intended to further illustrate the details and advantages of the present invention as compared to the prior art for those skilled in the art.
실시예 1 내지 9Examples 1-9
제1 이정 에틸렌 중합체(A)는, 작동 번호 2.2의 촉매 성분 a를 갖는 실시예 2의 지글러 촉매를 사용하고 다음 표 1에 언급된 작동 조건을 유지하여 국제 공개 공보 제WO 91/18934호의 명세서에 따라 제조한다.The first bimodal ethylene polymer (A) is used in the specification of WO 91/18934 by using the Ziegler catalyst of Example 2 having catalyst component a of operation number 2.2 and maintaining the operating conditions mentioned in the following Table 1 To produce accordingly.
수득된 에틸렌 중합체(A)는 용융 유동 지수(MFIA 5/190℃)가 0.49dg/분이고 밀도(dA)가 0.948g/cm3이며, 공단량체 비율이, 고분자량 성분의 전체 중량을 기준으로 하여, 1.5중량%이다.The obtained ethylene polymer (A) has a melt flow index (MFI A 5/190 ° C. ) of 0.49 dg / min, a density (d A ) of 0.948 g / cm 3 , and a comonomer ratio based on the total weight of the high molecular weight component. It is 1.5 weight% as a result.
이어서, 제2 이정 에틸렌 중합체(B)를 유럽 특허공보 제0 003 129호의 명세서에 따라 제조한다. 이를 위해, 에틸렌 6.7kg/h 및 1-부텐 0.24kg/h를 교반 탱크 속에서 6시간 동안 85℃의 일정한 온도에서 유럽 공개특허공보의 실시예 1에 기재된 지글러 촉매의 존재하에 비점이 130 내지 170℃인 디젤 오일에 도입한다. 3시간 20분 동안 반응시킨 후, 수소를 가압하에 도입하고, 2시간 40분의 잔여 반응 시간 동안 교반 탱크의 가스 공간 속의 60 내지 65용적% 영역에서 일정한 수소 농도가 유지되도록 이의 첨가를 지속한다.Subsequently, a second bimodal ethylene polymer (B) is prepared according to the specifications of
생성된 에틸렌 중합체(B)는 용융 유동 지수(MFIB 5/190℃)가 0.16dg/분이고 밀도(dB)가 0.940g/cm3이다.The resulting ethylene polymer (B) has a melt flow index (MFI B 5/190 ° C. ) of 0.16 dg / min and a density (d B ) of 0.940 g / cm 3 .
이어서, 제1 이정 에틸렌 중합체(A)를 압출기 속에서 제2 이정 에틸렌 중합체(B)와 혼합한다.The first bimodal ethylene polymer (A) is then mixed with the second bimodal ethylene polymer (B) in an extruder.
혼합 비는 실시예 1 내지 9에 대해 다음에 제공된 표에 제시되어 있으며, 혼합물로부터 수득된 성형 조성물의 부수적인 물리적 특성도 제시된다.Mixing ratios are shown in the tables provided below for Examples 1-9, and the incidental physical properties of the molding compositions obtained from the mixtures are also shown.
*FRR = MFI190/21.6 대 MFI190/5의 비* FRR = ratio of MFI 190 / 21.6 to MFI 190/5
실시예 1 내지 실시예 9의 혼합물의 전단 점도(η)는 각 주파수 0.001rad/s 및 각 주파수 100rad/s를 사용하여 위에 기재된 시험 방법(ISO 6721, 파트 10)으로 측정하고, 당해 비(η0.001 r/s/η100 r/s)를 계산한다. 결과는 다음 표 3에 제시되어 있다.The shear viscosity (η) of the mixtures of Examples 1-9 was measured by the test method described above (ISO 6721, part 10) using each frequency of 0.001 rad / s and each frequency of 100 rad / s, and the ratio (η) Calculate 0.001 r / s / η 100 r / s ). The results are shown in Table 3 below.
표 3의 일별은 실시예 1 내지 실시예 3의 혼합물은 상이한 각 주파수에서 측정한 전단 점도 비(η0.001 r/s/η100 r/s)가 100 미만인 비교 실시예임을 나타낸다. 대조적으로, 실시예 4 내지 실시예 8은 본 발명에 따르는 결과이고, 이들 실시예에서 중합체(A) 대 중합체(B)의 중량비는 본 발명에 따르는 범위, 즉 중합체(A) 55 내지 75중량% 및 중합체(B) 25 내지 45중량%이다.
A glance at Table 3 shows that the mixtures of Examples 1 to 3 are comparative examples where the shear viscosity ratio (η 0.001 r / s / η 100 r / s ) measured at each different frequency is less than 100. In contrast, Examples 4-8 are the results according to the invention, in which the weight ratio of polymer (A) to polymer (B) is in the range according to the invention, ie 55-75% by weight of polymer (A) And 25 to 45 weight percent of polymer (B).
실시예 10 내지 실시예 12Examples 10-12
혼합물의 균질성(얼룩의 부재)을 측정하기 위해, 다음 3개의 성형 조성물을 추가로 제조한다.In order to determine the homogeneity (absence of stain) of the mixture, the following three molding compositions are further prepared.
실시예 10은 실시예 1의 성형 조성물, 즉 순수한 중합체(A)이다.Example 10 is the molding composition of Example 1, namely pure polymer (A).
실시예 11은 동일계 반응기 블렌드, 즉 반응기 1과 반응기 2 속의 에틸렌 양이 제조 공정 도중에 교환된 개질된 중합체(A)이다. 에틸렌 10kg/h을 반응기 1에 첨가하고, 에틸렌 9kg/h만을 반응기 2에 첨가하며, 공단량체로서는 1-부텐 260ml/h 를 가한다. 수득된 개질 중합체(A)는 MFIA'
5/190℃가 0.33dg/분이고 밀도가 0.956g/cm3이며, 고분자량 성분의 전체 중량을 기준으로 하여, 공단량체를 1.7중량%의 양으로 함유한다.Example 11 is a modified system (A) in situ reactor blend, ie the amount of ethylene in
실시예 12는 중합체(B) 34중량%와 중합체(A) 66중량%로 제조한 혼합물이다.Example 12 is a mixture made from 34% by weight of polymer (B) and 66% by weight of polymer (A).
실시예 10과 실시예 11의 중합체 분체를 압출기에서 펠렛화한 다음, 이를 가공하여 두께 5㎛의 취입 필름을 수득한다. 이어서, 중합체(A)와 중합체(B)의 분체로 제조한 실시예 12의 혼합물을 동일한 압출기에서 동일한 온도 및 동일한 배출 속도로 제조하고, 유사한 방법으로 추가로 가공한다. 이어서, 이들 성형 조성물의 전단 점도(η)를 상이한 각 주파수에서 측정하고, 이들의 관련성을 측정하며, 균질성(얼룩의 부재)을 시험한다. 실시예 10 내지 실시예 12의 결과는 다음 표 4에 제시되어 있다.The polymer powders of Examples 10 and 11 were pelletized in an extruder and then processed to obtain a blown film having a thickness of 5 탆. The mixture of Example 12 prepared from powders of polymer (A) and polymer (B) is then prepared in the same extruder at the same temperature and at the same discharge rate and further processed in a similar manner. The shear viscosities (η) of these molding compositions are then measured at each different frequency, their relevance is measured, and homogeneity (absence of stain) is tested. The results of Examples 10-12 are shown in Table 4 below.
*) 균질성은 문헌[참조: Gutegemeinschaft Kunststoffrohre(Quality association for plastic pipes) e.V. No. R 14.3.1 DA, 3.1.1.3]의 가이드라인에 따라 측정한다.*) Homogeneity is described by Gutegemeinschaft Kunststoffrohre (Quality association for plastic pipes) e.V. No. R 14.3.1 DA, 3.1.1.3].
실시예 10 내지 실시예 12에서 제조한 중합체의 기타 특성은 다음 표 5에 제 시되어 있다.Other properties of the polymers prepared in Examples 10-12 are shown in Table 5 below.
본 발명의 혼합물에 의해서만 동일한 온도 및 동일한 처리량에서 균질성 및 얼룩의 부재가 급속히 개선된다는 것은 당업자에게 매우 놀라운 것이다.It is surprising to those skilled in the art that the homogeneity and absence of stains are rapidly improved at the same temperature and at the same throughput only with the inventive mixtures.
이어서, 실시예에 앞서 발명의 상세한 설명에 제공된 시험 방법을 사용하여 온도 95℃에서의 FNCT 응력 내균열성[h] 및 온도 0℃에서의 파괴 인성(aFM)(kJ/m2)을 측정한다. 이 결과는 다음 표 6에 제시되어 있다.Subsequently, the FNCT stress crack resistance [h] at a temperature of 95 ° C. and the fracture toughness (aFM) at a temperature of 0 ° C. (kJ / m 2 ) are then measured using the test method provided in the detailed description of the invention prior to the examples. . The results are shown in Table 6 below.
또한, FNCT 응력 내균열성에서의 단계 증가 및 이와 함께 파괴 인성(aFM)의 단계 증가는 본 발명에 따라서 밝혀진 혼합 비의 에틸렌 중합체(A)와 에틸렌 중합체(B)로 제조한 본 발명의 혼합물에 의해서만 제공됨이 명백하다.
In addition, the step increase in FNCT stress cracking resistance and the step increase in fracture toughness (aFM) together with the inventive mixtures made of ethylene polymers (A) and ethylene polymers (B) in the mixing ratios found in accordance with the present invention. Obviously provided only by.
Claims (13)
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10047861A DE10047861A1 (en) | 2000-09-27 | 2000-09-27 | Polyethylene molding compound is suitable as a pipe material with excellent processing properties |
DE10047861.1 | 2000-09-27 | ||
PCT/EP2001/010381 WO2002026880A1 (en) | 2000-09-27 | 2001-09-08 | Polyethylene moulding compound suitable as a pipe material with excellent processing properties |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20030036840A KR20030036840A (en) | 2003-05-09 |
KR100806534B1 true KR100806534B1 (en) | 2008-02-25 |
Family
ID=7657836
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020037004360A KR100806534B1 (en) | 2000-09-27 | 2001-09-08 | Polyethylene moulding compound suitable as a pipe material with excellent processing properties |
Country Status (14)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6841621B2 (en) |
EP (1) | EP1320570B1 (en) |
JP (1) | JP2004510023A (en) |
KR (1) | KR100806534B1 (en) |
CN (1) | CN1255466C (en) |
AR (1) | AR030956A1 (en) |
AU (2) | AU2001295548B2 (en) |
BR (2) | BRPI0114184B8 (en) |
CA (1) | CA2423748A1 (en) |
DE (2) | DE10047861A1 (en) |
ES (1) | ES2238486T3 (en) |
PL (1) | PL361949A1 (en) |
RU (1) | RU2272819C2 (en) |
WO (1) | WO2002026880A1 (en) |
Families Citing this family (32)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU2003240541A1 (en) * | 2002-06-04 | 2003-12-19 | Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation | Polymer compositions and method of making pipes thereof |
US20060275571A1 (en) * | 2005-06-02 | 2006-12-07 | Mure Cliff R | Polyethylene pipes |
US20070010626A1 (en) * | 2005-07-11 | 2007-01-11 | Shankernarayanan Manivakkam J | Polyethylene compositions |
US7595364B2 (en) | 2005-12-07 | 2009-09-29 | Univation Technologies, Llc | High density polyethylene |
JP2007177021A (en) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Mitsui Chemicals Inc | Thermoplastic resin composition and formed article obtained therefrom |
JP2007177020A (en) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Mitsui Chemicals Inc | Ethylenic polymer composition and molded article obtained from the same |
ATE477284T1 (en) * | 2006-10-24 | 2010-08-15 | Basell Polyolefine Gmbh | MULTIMODAL POLYETHYLENE MOLDING COMPOUND FOR PRODUCING PIPES WITH IMPROVED MECHANICAL PROPERTIES |
DE602007008453D1 (en) * | 2006-10-24 | 2010-09-23 | Basell Polyolefine Gmbh | MULTIMODAL POLYETHYLENE MOLD FOR THE MANUFACTURE OF PIPES WITH IMPROVED MECHANICAL PROPERTIES |
US7754834B2 (en) * | 2007-04-12 | 2010-07-13 | Univation Technologies, Llc | Bulk density promoting agents in a gas-phase polymerization process to achieve a bulk particle density |
US20100130692A1 (en) * | 2007-05-09 | 2010-05-27 | Pak-Meng Cham | Ethylene-based polymer compositions, methods of making the same, and articles prepared therefrom |
DE102007037134A1 (en) * | 2007-08-07 | 2009-02-12 | Basell Polyolefine Gmbh | Polyolefin tube with inherent resistance to thermo-oxidative degradation |
EP2039720A1 (en) * | 2007-09-21 | 2009-03-25 | Total Petrochemicals Research Feluy | Pipes for transporting water containing chlorine. |
EP2130859A1 (en) * | 2008-06-02 | 2009-12-09 | Borealis AG | Polymer compositions having improved homogeneity and odour, a method for making them and pipes made thereof |
EP2130863A1 (en) * | 2008-06-02 | 2009-12-09 | Borealis AG | High density polymer compositions, a method for their preparation and pressure-resistant pipes made therefrom |
FR2969648B1 (en) * | 2010-12-24 | 2014-04-11 | Total Raffinage Marketing | HYDROCARBONATE CHARGING CONVERSION PROCESS COMPRISING SCHIST OIL BY BOILING BED HYDROCONVERSION, ATMOSPHERIC DISTILLATION FRACTIONATION, AND HYDROCRACKING |
WO2013112969A2 (en) * | 2012-01-27 | 2013-08-01 | Saudi Arabian Oil Company | Integrated hydrotreating and steam pyrolysis process including hydrogen redistribution for direct processing of a crude oil |
GB2498936A (en) | 2012-01-31 | 2013-08-07 | Norner Innovation As | Polyethylene with multi-modal molecular weight distribution |
EP2831628A2 (en) * | 2012-03-30 | 2015-02-04 | Koninklijke Philips N.V. | Portable medical imager with gui interface comprising a motion sensor |
US10047217B2 (en) | 2012-09-13 | 2018-08-14 | Dow Global Technologies Llc | Ethylene-based polymer compositions, and articles prepared from the same |
WO2014064061A1 (en) * | 2012-10-22 | 2014-05-01 | Basell Polyolefine Gmbh | Polyethylene composition having high mechanical properties |
EP2738212A1 (en) | 2012-11-28 | 2014-06-04 | Basell Polyolefine GmbH | Polyethylene composition having high mechanical properties |
EP3037471B1 (en) | 2014-12-22 | 2019-05-01 | Borealis AG | Process for producing multimodal polyethylene compositions |
CN107428863B (en) | 2015-03-31 | 2020-03-06 | 日本聚乙烯株式会社 | Polyethylene for pipe and joint, and molded body thereof |
US9493589B1 (en) * | 2015-09-09 | 2016-11-15 | Chevron Phillips Chemical Company Lp | Polymers with improved ESCR for blow molding applications |
US20170284943A1 (en) * | 2016-03-29 | 2017-10-05 | Nilanjan Ghosh | Detecting voids and delamination in photoresist layer |
KR102097132B1 (en) * | 2016-11-24 | 2020-04-03 | 주식회사 엘지화학 | Assessment method for polyethylene resin |
KR102459861B1 (en) | 2017-12-21 | 2022-10-27 | 주식회사 엘지화학 | Ethylene/1-butene copolymer having excellent processibility |
CN109206710A (en) * | 2018-08-27 | 2019-01-15 | 四川省海维塑胶有限公司 | A kind of production technology of buried combustion gas PE tubing |
WO2020068413A1 (en) * | 2018-09-28 | 2020-04-02 | Univation Technologies, Llc | Bimodal polyethylene copolymer composition and pipe made thereof |
KR102578777B1 (en) * | 2019-10-07 | 2023-09-14 | 주식회사 엘지화학 | Polyethylene and its chlorinated polyethylene |
EP3936541A4 (en) * | 2019-10-07 | 2022-07-27 | Lg Chem, Ltd. | Polyethylene and chlorinated polyethylene thereof |
CN115247979B (en) * | 2022-06-08 | 2024-10-25 | 天津电力机车有限公司 | Preventive maintenance method applied to advanced repair of composite radiator |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6225108A (en) | 1985-07-25 | 1987-02-03 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | Continuous polymerization of olefin |
JPH09117949A (en) * | 1995-07-21 | 1997-05-06 | Union Carbide Chem & Plast Technol Corp | Method for extruding polyethylene |
JPH09506912A (en) * | 1993-10-21 | 1997-07-08 | モービル・オイル・コーポレーション | In-situ blending with improved bimodal molecular weight distribution |
JPH10507786A (en) * | 1994-10-21 | 1998-07-28 | ザ・ダウ・ケミカル・カンパニー | Polyolefin composition exhibiting heat resistance, low hexane extraction and exhibiting adjustable tensile stress |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2801541A1 (en) | 1978-01-14 | 1979-07-19 | Hoechst Ag | AETHYLENE COPOLYMERS AND THEIR USE FOR THE PRODUCTION OF FILMS |
CA2033486A1 (en) | 1990-01-03 | 1991-07-04 | David T. Raske | Extended-life polyethylene gas distribution pipe |
DE4017661A1 (en) | 1990-06-01 | 1991-12-05 | Hoechst Ag | METHOD FOR PRODUCING A POLY-1 OLEFIN |
US5338589A (en) * | 1991-06-05 | 1994-08-16 | Hoechst Aktiengesellschaft | Polyethylene molding composition |
US5582923A (en) * | 1991-10-15 | 1996-12-10 | The Dow Chemical Company | Extrusion compositions having high drawdown and substantially reduced neck-in |
BE1006439A3 (en) * | 1992-12-21 | 1994-08-30 | Solvay Societe Annonyme | Method for preparing a composition of polymers of ethylene, polymer composition and use of ethylene. |
JP3375168B2 (en) * | 1993-02-26 | 2003-02-10 | 新日本石油化学株式会社 | Polyethylene composition |
DE4436418A1 (en) * | 1994-10-12 | 1996-04-18 | Buna Sow Leuna Olefinverb Gmbh | Polyethylene molding composition |
EP0989141A1 (en) * | 1998-09-25 | 2000-03-29 | Fina Research S.A. | Production of multimodal polyethelene |
SE9803501D0 (en) * | 1998-10-14 | 1998-10-14 | Borealis Polymers Oy | Polymer composition for pipes |
EP1041113A1 (en) * | 1999-03-30 | 2000-10-04 | Fina Research S.A. | Polyolefins and uses thereof |
EP1059332A1 (en) * | 1999-06-10 | 2000-12-13 | Fina Research S.A. | Polypropylene with high melt strength and drawability |
-
2000
- 2000-09-27 DE DE10047861A patent/DE10047861A1/en not_active Ceased
-
2001
- 2001-09-08 JP JP2002530649A patent/JP2004510023A/en active Pending
- 2001-09-08 AU AU2001295548A patent/AU2001295548B2/en not_active Ceased
- 2001-09-08 DE DE50105638T patent/DE50105638D1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-09-08 EP EP01976204A patent/EP1320570B1/en not_active Revoked
- 2001-09-08 CN CNB018163653A patent/CN1255466C/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-09-08 KR KR1020037004360A patent/KR100806534B1/en not_active IP Right Cessation
- 2001-09-08 US US10/381,246 patent/US6841621B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-09-08 AU AU9554801A patent/AU9554801A/en active Pending
- 2001-09-08 CA CA002423748A patent/CA2423748A1/en not_active Abandoned
- 2001-09-08 ES ES01976204T patent/ES2238486T3/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-09-08 PL PL01361949A patent/PL361949A1/en unknown
- 2001-09-08 RU RU2003112220/04A patent/RU2272819C2/en not_active IP Right Cessation
- 2001-09-08 BR BRPI0114184A patent/BRPI0114184B8/en unknown
- 2001-09-08 BR BRPI0114184-8A patent/BR0114184B1/en not_active IP Right Cessation
- 2001-09-08 WO PCT/EP2001/010381 patent/WO2002026880A1/en active IP Right Grant
- 2001-09-25 AR ARP010104513A patent/AR030956A1/en unknown
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6225108A (en) | 1985-07-25 | 1987-02-03 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | Continuous polymerization of olefin |
JPH09506912A (en) * | 1993-10-21 | 1997-07-08 | モービル・オイル・コーポレーション | In-situ blending with improved bimodal molecular weight distribution |
JPH10507786A (en) * | 1994-10-21 | 1998-07-28 | ザ・ダウ・ケミカル・カンパニー | Polyolefin composition exhibiting heat resistance, low hexane extraction and exhibiting adjustable tensile stress |
JPH09117949A (en) * | 1995-07-21 | 1997-05-06 | Union Carbide Chem & Plast Technol Corp | Method for extruding polyethylene |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU9554801A (en) | 2002-04-08 |
DE50105638D1 (en) | 2005-04-21 |
KR20030036840A (en) | 2003-05-09 |
AU2001295548B2 (en) | 2006-03-02 |
DE10047861A1 (en) | 2002-04-25 |
US20040005424A1 (en) | 2004-01-08 |
PL361949A1 (en) | 2004-10-18 |
WO2002026880A1 (en) | 2002-04-04 |
RU2272819C2 (en) | 2006-03-27 |
BR0114184B1 (en) | 2011-02-08 |
ES2238486T3 (en) | 2005-09-01 |
CA2423748A1 (en) | 2002-04-04 |
JP2004510023A (en) | 2004-04-02 |
EP1320570B1 (en) | 2005-03-16 |
CN1466608A (en) | 2004-01-07 |
EP1320570A1 (en) | 2003-06-25 |
AR030956A1 (en) | 2003-09-03 |
US6841621B2 (en) | 2005-01-11 |
CN1255466C (en) | 2006-05-10 |
BRPI0114184B8 (en) | 2019-02-26 |
BR0114184A (en) | 2003-07-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100806534B1 (en) | Polyethylene moulding compound suitable as a pipe material with excellent processing properties | |
KR100703580B1 (en) | Polyethylene molding material, pipe produced therewith with improved mechanical properties and method for the transport of fluids thorugh the pipe | |
KR100422268B1 (en) | Pipe of polyethylene having improved mechanical properties | |
KR100654593B1 (en) | Polyethylene moulding compound with an improved ESCR-stiffness relation and an improved swelling rate, a method for the production thereof and the use thereof | |
EP2167578B1 (en) | Pe molding composition for blow-molding of small low-density blow moldings | |
EP1576049B1 (en) | Polyethylene composition for producing l-ring drums | |
KR20050088304A (en) | Polyethylene blow moulding composition for producing jerry cans | |
JP5562828B2 (en) | Polyethylene molding composition for producing a hollow container by thermoforming and fuel container produced using the same | |
EP1576048B1 (en) | Polyethylene blow molding composition for producing large containers | |
KR20050088310A (en) | Polyethylene blow moulding composition for producing small containers | |
US20240067807A1 (en) | Polymer composition | |
EP2167579A1 (en) | Pe molding composition for blow-molding of small low-density blow moldings |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |